專利名稱：一種剎車片的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機動車輛的制動控制系統，特別是制動元件剎車片。
原始的剎車片是以石棉填充酚醛樹脂為原料制成的。因其對環境造成污染所以國內外均以非石棉的纖維材料來填充酚醛樹脂。目前無石棉剎車片的原料組成比較繁多，主要區別在于粘合劑不同。國內外普遍采用以酚醛樹脂為主，用其它有機高分子化合物對其進行改性。眾所周知有機高分子材料最大的缺點是耐熱性差，滿足不了高溫工況條件下的耐磨要求。近年來有人用無機化合物如用硼改性酚醛樹脂用于制造石油鉆機剎車片，制品的耐熱性能、熱衰退性能比不改性的制品有明顯提高。但是用硼改性酚醛樹脂的工藝過程比較復雜、成本高。對于汽車剎車片來說它是用量很多易損件，成本高是不適用的。
本發明的目的在于提供一種成本低、耐熱性能好的剎車片。
本發明的目的可通過以下措施來實現一種剎車片，其特征在于；各組分的重量百分比為混合樹脂10～30％、無機高分子化合物12～18％、重晶石粉15～20％鐵礦粉20～25％、碳酸鈣5～6％、金屬氧化物2～5％、石墨3～5％、二硫化鉬1～2％、玻璃纖維2～3％、鋼纖維2～5％、銅纖維1％。混合樹脂為脲醛樹脂和酚醛樹脂的混合物，脲醛樹脂酚醛樹脂＝1～2∶1。最好各組分的重量百分比為混合樹脂20％、無機高分子化合物15％、重晶石粉15％、鐵礦粉25％、碳酸鈣5％、金屬氧化物5％、石墨5％、二硫化鉬1％、玻璃纖維3％、鋼纖維5％、銅纖維1％。一種剎車片的制備方法，其特征在于將酚醛樹脂和脲醛樹脂投入捏合機中攪拌5分鐘，再將無機高分子化合物投入捏合機中攪拌10分鐘進行共混改性處理。
本發明主要是用無機高分子化合物改性有機高分子樹脂作為剎車片的粘合劑。
本發明的原料主要包括有粘結劑、改性劑、填料和增強材料。其中粘結劑為酚醛樹脂和脲醛樹脂的混合樹脂，其用量比為脲醛樹脂酚醛樹脂＝1～2∶1。如果脲醛樹脂比例過高雖可降低成本但會影響剎車片的性能，因為脲醛樹脂的物理性能較酚醛樹脂差，如果脲醛樹脂比例過低剎車片成本降不下來。上述混合樹脂在配方中占10～30％時可有效地將其它組分牢固地結合在一起。最好混合樹脂在配方中占20％。上述混合樹脂的改性劑為無機高分子化合物如鋁釩土和膨潤土。它們與混合樹脂共混可將其改性，因為無機高分子化合物耐熱性能好又具有柔韌性，其較高的內聚力及老化內聚力可提高產品的強度，同時它還可以提高粘合劑的延展性及粘附作用又能較大幅度地降低產品的成本。如果用量過多固化后產品太硬剎車時有噪音，如果用量過少又達不到改性的效果，因此無機高分子化合物在配方中占12～18％比較適宜。最好在配方中占15％。本發明采用的增強材料包括有玻璃纖維、鋼纖維和銅纖維，它們可提高產品的沖擊強度。其中玻璃纖維還可提高產品的耐熱性能，但是用量不宜過多，太多會增加產品的脆性。一般在配方中占2～3％，最好在配方中占3％。鋼、銅纖維還可提高產品的導熱性能，二者如用量多產品太硬易損傷對偶，剎車時有噪音，同時還會增加成本。一般鋼纖維在配方中占2～5％，銅纖維在配方中占1％。最好前者在配方中占5％。本發明采用的填料包括有重晶石粉、鐵礦粉、碳酸鈣、金屬氧化物。石墨及二硫化鉬。其中重晶石粉可提高產品的內聚力，用量過多產品太硬，一般在配方中占15～20％比較適宜，最好占15％。鐵礦粉可改善制品導熱性能又可降低成本，但是用量過多散熱快，也會影響產品的強度，一般在配方中占20～25％比較適宜，最好占25％。碳酸鈣(重鈣)主要是能提高產品尺寸的穩定性，降低固化收縮率，也可降低成本。但是用量過多會影響產品的強度，一般在配方中占5～6％比較適宜，最好占5％。金屬氧化物如氧化鎂、三氧化二鋁，其能調節高分子的柔順性，用量在配方中占2～5％比較適宜，最好占5％。石墨可提高產品的耐磨、耐燒蝕、導熱、潤滑等性能，用量過多會增加成本一般在配方中占3～5％，最好占5％。二硫化鉬可提高產品的耐磨和潤滑性能，用量過多會增加成本，一般在配方中占1～2％，最好占1％。
本發明產品的制備方法如下1、捏合①將酚醛樹脂和脲醛樹脂投入捏合機中攪拌5分鐘，再將無機高分子化合物投入捏合機中攪拌10分鐘進行共混改性處理。②將填料一起投入上述的捏合機中，充分攪拌10分鐘。③在攪拌條件下依次向上述捏合機中投入玻璃纖維、鋼纖維和銅纖維，攪拌20分鐘。2、予處理①干燥將捏合好的物料干燥，其可以是自然干燥也可以是在105℃左右的鼓風干燥箱中干燥，干燥時間視物料的揮發分而定，以手感不粘手為止。②粉碎將干燥過的物料冷卻至常溫，投入粉碎機內進行粉碎，使物料的粒度在80目左右。3、模壓成型①壓制向予熱過的模具內涂脫模劑，放入經處理過的并涂有粘結劑的鋼背，將物料置于模腔中，在160℃～170℃、單位壓力18～20MPa條件下壓制1～1.5分鐘/mm，于是便得到將物料固定在鋼背上的半成品盤式片。②熱處理將半成品盤式片碼放在夾具上用螺絲緊固，然后置于烘箱中，經1小時升至100保持3小時，再經30分鐘升至125～130℃保持3小時，之后停止加熱待溫度降至60℃以下方可出料。4后處理經磨面和噴漆后即可得到成品。
本發明技術所生產的產品具有如下優點1、摩擦系數穩定，熱衰退性小，耐熱性能好。
2、摩損率適度，不易刮傷對偶。
3、剎車時噪音小。
4、成本低，價格僅是進口同類產品的1/3。
例1取5公斤酚醛樹脂、5公斤脲醛樹脂將它們投入捏合機中攪拌5分鐘，再將18公斤鋁釩土投入捏合機中攪拌10分鐘進行共混改性處理，再取5公斤氧化鎂、20公斤重晶石粉、25公斤鐵礦粉、5公斤石墨、2公斤二硫化鉬和6公斤碳酸鈣一起投入上述的捏合機中，充分攪拌10分鐘。之后在攪拌條件下依次向上述捏合機中投入3公斤玻璃纖維、5公斤鋼纖維和1公斤銅纖維，攪拌20分鐘。將捏合好的物料在105℃左右的鼓風干燥箱內干燥，待手感不粘手為止。將干燥過的物料冷卻至常溫，投入粉碎機內進行粉碎，過80目篩取篩下物備用。模具置于液壓機將內予熱溫度控制在160～170℃。當模具達到規定的溫度后打開模具涂上脫膜劑(油酸)放入經處理過的并涂有粘結劑的鋼背、將物料倒入模腔中鋪平、蓋上模蓋，推入液壓機中在160～170℃，單位壓力18～20MPa條件下壓制1～1.5分鐘/mm。在壓制中一般放氣2～3次。成型后起模得到半成品盤式片。再將它碼放在夾具上，用螺絲緊固，置于烘箱中，經1小時左右升溫至100℃，保持3小時，再經30分鐘左右升溫至125～130℃，保持3小時后停止加熱，待溫度降至60℃以下方可出料。再經磨面和噴漆后即可得到成品。
例2重復例1的操作，其中酚醛樹脂4公斤、脲醛樹脂6公斤、膨潤土18公斤、三氧化二鋁5公斤、重晶石粉20公斤、鐵礦粉25公斤、石墨5公斤、二硫化鉬2公斤、碳酸鈣6公斤、玻璃纖維3公斤、鋼纖維5公斤、銅纖維1公斤。
例3重復例1的操作，其中酚醛樹脂15公斤、脲醛樹脂15公斤、膨潤土12公斤、三氧化二鋁2公斤、重晶石粉19公斤、鐵礦粉24公斤、石墨2公斤、二硫化鉬1公斤、碳酸鈣5公斤、玻璃纖維2公斤、鋼纖維2公斤、銅纖維1公斤。
例4重復例1的操作，其中酚醛樹脂10公斤、脲醛樹脂20公斤、鋁釩土12公斤、三氧化二鋁2公斤、重晶石粉20公斤、鐵礦粉20公斤、石墨4公斤、二硫化鉬1公斤、碳酸鈣6公斤、玻璃纖維2公斤、鋼纖維2公斤、銅纖維1公斤。
例5重復例1的操作，其中酚醛樹脂10公斤、脲醛樹脂20公斤、膨潤土12公斤、氧化鎂2公斤、重晶石粉15公斤、鐵礦粉25公斤、石墨3公斤、二硫化鉬2公斤、碳酸鈣5公斤、玻璃纖維2公斤、鋼纖維3公斤、銅纖維1公斤。
例6重復例1的操作，其中酚醛樹脂10公斤、脲醛樹脂10公斤、膨潤土15公斤、氧化鎂5公斤、重晶石粉15公斤、鐵礦粉25公斤、石墨5公斤、二硫化鉬1公斤、碳酸鈣5公斤、玻璃纖維3公斤、鋼纖維5公斤、銅纖維1公斤。
注本申請文件所用的百分比均為重量百分比。
本發明產品經中國汽車工業總公司長春汽車研究所檢測所測項目完全符合GB5763-86標準，具體數據如下表所示序號 項目 依據檢測溫度 技術要求 實測值1 摩擦系數μ GB5763 100℃ 0.25～0.60 0.39150℃ 0.25～0.60 0.39200℃ 0.25～0.60 0.39250℃ 0.25～0.60 0.40300℃ 0.25～0.60 0.392 磨損率(×10-7GB5763 100℃ ≤0.51 0.25cm3/N.m) 150℃ ≤0.77 0.37200℃ ≤1.02 0.62250℃ ≤2.04 1.10300℃ ≤3.57 2.56
本發明產品與國內外標準以及產品的性能對比見下表
從上表可以看出本發明的產品的摩擦系數隨溫度升高幾乎無變化，說明其耐熱性能好且穩定。本發明產品的磨損率適宜、說明其具有一定的柔韌性，軟硬適度。而有些產品磨損率雖小，但其產品硬度太大易損傷汽車對偶，剎車時噪音還大。
權利要求
1.一種剎車片，其特征在于；各組分的重量百分比為混合樹脂10～30％、無機高分子化合物12～18％、重晶石粉15～20％鐵礦粉20～25％、碳酸鈣5～6％、金屬氧化物2～5％、石墨3～5％、二硫化鉬1～2％、玻璃纖維2～3％、鋼纖維2～5％、銅纖維1％。
2.根據權利要求1所述的剎車片，其特征在于混合樹脂為脲醛樹脂和酚醛樹脂的混合物，脲醛樹脂酚醛樹脂＝1～2∶1。
3.根據權利要求1或2所述的剎車片，其特征在于各組分的重量百分比為混合樹脂20％、無機高分子化合物15％、重晶石粉15％、鐵礦粉25％、碳酸鈣5％、金屬氧化物5％、石墨5％、二硫化鉬1％、玻璃纖維3％、鋼纖維5％、銅纖維1％。
4.一種剎車片的制備方法，其特征在于將酚醛樹脂和脲醛樹脂投入捏合機中攪拌5分鐘，再將無機高分子化合物投入捏合機中攪拌10分鐘進行共混改性處理。
全文摘要
一種剎車片它包含有如下組分由酚醛樹脂和脲醛樹脂組成的混合樹脂、無機高分子化合物、重晶石粉、鐵礦粉、碳酸鈣、金屬氧化物、石墨、二硫化鉬、玻璃纖維、鋼纖維、銅纖維。在制備中先將酚醛樹脂和脲醛樹脂投入捏合機中攪拌，接著將無機高分子化合物投入捏合機中攪拌進行共混改性處理，然后再進行下面的制備過程。本發明的產品摩擦系數穩定、熱衰退性小、耐熱性能好、磨損率適度不損傷對偶、剎車噪音小、成本低。
文檔編號F16D69/02GK1165255SQ9611529
公開日1997年11月19日 申請日期1996年5月10日 優先權日1996年5月10日
發明者董文瑞, 包樹新 申請人:董文瑞, 包樹新